用于制动摩托车的方法和电驱动的摩托车与流程

本发明涉及一种用于制动电驱动的摩托车的方法以及一种电驱动的摩托车。

背景技术：

1、在电驱动的车辆中，电驱动马达可以作为发电机运行以使车辆减速，其中，车辆动能的一部分作为电能被回收并被馈入驱动能量存储器中。该过程称为回收。

2、如果驱动系统、尤其是电驱动马达和驱动能量存储器设计成足够大功率的，则在大多数情况下可以仅通过电驱动马达对被驱动的车轴的减速作用来制动车辆。

3、然而，各时刻的当前最大充电功率(此外，驱动能量存储器的当前空闲充电容量纳入其中)限制制动功率，因为所述最大充电功率预定在回收过程期间能产生的电功率最大应有多大。所产生的电功率又与能施加的制动力矩成正比。

技术实现思路

1、本发明的任务是，提供一种改进的用于电驱动的摩托车的制动方法，该制动方法基于回收过程。

2、该任务借助一种用于制动电驱动的摩托车的方法来解决，该摩托车具有驱动能量存储器、与驱动能量存储器连接的电气的车载系统、能作为发电机使用的电驱动马达和与电驱动马达分开的至少一个附加制动装置。检测具有当前请求的制动力矩的制动愿望。确定驱动能量存储器的当前最大充电功率。此外，确定在电驱动马达中和/或在电气的车载系统中能产生的当前最大损耗功率。确定当前需要的损耗功率，所述当前需要的损耗功率由当前最大充电功率和电驱动马达对于当前请求的制动力矩的最大回收功率之间的差得出。确定当前附加制动力矩，所述当前附加制动力矩能由附加制动装置施加，并且所述当前附加制动力矩由当前需要的制动力矩与电驱动马达的由当前最大充电功率和当前最大能施加的损耗功率产生的制动力矩之间的差得出。以减小的效率操控电驱动马达和/或电气的车载系统，使得达到当前需要的损耗功率。此外，操作附加制动装置，使得由附加制动装置施加当前附加制动力矩。

3、本发明的目的在于，在多级过程中，在驱动能量存储器的仅较小的最大充电功率可用的情况下，在通过电驱动马达维持尽可能高的制动力矩的情况下减小在制动过程期间产生的、作为充电电流输送给驱动能量存储器的电流。在此始终考虑与当前请求的制动力矩相关的最大回收功率。

4、代替将由电驱动马达产生的全部电流作为充电电流输送给驱动能量存储器，在充电功率不足时这样运行电驱动马达和/或车载系统，使得尽可能多的电流作为损耗功率在车辆中被消耗。

5、当这些措施不够并且尽管施加了当前最大能施加的损耗功率但当前的最大充电功率仍不够时，才在另一步骤中，通过附加制动装置施加剩余制动力矩，所述附加制动装置的制动作用与驱动能量存储器的充电功率无关。

6、通过这种方式始终确保在每个时刻可满足驾驶员的任何制动愿望，而与驱动能量存储器的当前最大充电功率无关。

7、在此始终优先对驱动能量存储器充电。只要驱动能量存储器的当前最大充电功率足以接收由电驱动马达在最大效率下产生的回收电流，则不需要降低电驱动马达或其它部件的效率或以其它方式在车载系统中产生进一步的损耗功率。同样也放弃使用附加制动装置。因此，始终确保在制动过程中的尽可能有效的回收。在这样的情况下，当前需要的损耗功率和当前附加制动力矩等于零。

8、一般而言，该方法旨在使由附加制动装置施加的当前附加制动力矩最小化，以便尽可能少地使用附加制动装置。这具有的优点是，可以设计具有相对小的功率的附加制动装置并且此外通过较少的使用而产生较少的磨损。

9、一般而言，回收功率与电动机的制动转矩、效率和转速的乘积成正比，而所述转速又与当前行驶速度成正比。当前最大充电功率与驱动能量存储器上的当前电压和驱动能量存储器的当前最大充电电流的乘积成正比，其中，此外在此也还存在温度相关性。

10、优选当前最大充电功率总是被这样限制，使得驱动能量存储器保留功率吸收储备，所述功率吸收储备例如可以是没有功率吸收储备的可能的最大充电功率的70％至90％，尤其是80％。

11、该功率吸收储备尤其是用于在不立即仅使用附加制动装置的情况下能够快速地对驾驶员的制动力矩请求的提高做出反应。这例如也能够跨接摩擦制动器的相对缓慢的制动力矩建立并且防止对于驾驶员可感觉到的在其制动力矩请求与其实现之间的延迟。通过功率吸收储备可以快速地实现制动力矩请求的自发提高。

12、优选地，一旦摩擦制动器完全施加当前附加制动力矩，则再次建立功率吸收储备。过渡可以平滑地进行，其中，充电功率以摩擦制动器的制动力矩增加的程度再次减小。

13、在确定当前最大充电功率时，应考虑功率吸收储备，使得当前最大充电功率由理论上的当前最大充电功率减去功率吸收储备得到。

14、所有参数分别在当前时刻被观察，例如以有规律的、预定的、短的时间间隔询问当前制动愿望。与此相应，优选以这些时间间隔检测、确定和/或计算其余数据和参数。

15、因此，以预定时间间隔检测尤其是当前请求的制动力矩、驱动能量存储器的当前最大充电功率和当前最大损耗功率。

16、由电驱动马达产生的电流在此近似地被视为与电驱动马达的制动力矩成正比。

17、通过优选由车载系统中的控制单元进行的相应操控，由电驱动马达在制动过程期间产生的电流的一部分已经可以在电驱动马达本身中通过电阻的提高转换成热量并且因此作为损耗功率导出。因此，输送给驱动能量存储器的充电电流减小所产生的电流的这部分。在此，电动马达的效率降低，以便与正常的处理方式相反产生尽可能多的损耗热量。

18、如果电驱动马达具有冷却系统，则可以使用该冷却系统来导出所产生的损耗热量的尽可能大的部分。

19、因此，纳入到确定当前最大损耗功率中的限制因素也是总系统的当前吸收损耗热量的能力。

20、也可以在驱动系统的功率电子装置中产生损耗功率，其方式是，通过经由控制单元的相应操控降低效率，其中，在功率电子装置的部件中产生损耗热量。

21、如果功率电子装置被冷却，则可以通过该冷却吸收所产生的损耗热量的尽可能大的部分。

22、车载系统例如包括没有电驱动马达的整个驱动系统以及必要时也包括车辆中存在的低电压系统，该低电压系统为车载的其余用电器供电。

23、在驱动系统中例如存在功率电子装置和可能的逆变器或dc/dc电压转换装置，而低电压系统可以包括自身的低电压能量存储器。

24、在车载系统中，损耗功率既可以通过降低不同部件、如功率电子装置的效率来实现，也可以通过提高特定部件的功率消耗、例如通过接通用电器来实现。

25、因此，附加于驱动能量存储器设置的低电压存储器的当前最大功率吸收也可以纳入当前最大损耗功率中，所述低电压存储器由驱动能量存储器馈电。

26、为了提高当前最大损耗功率，例如可以将低电压存储器的充电电压提高到当前最大值。此外，当前最大值与低电压存储器的充电状态有关。此外，可以接通适合于短时间段的、由低电压存储器供电的用电器，以便从低电压存储器中提取尽可能多的电量。

27、此外可以想到，为了提高当前最大损耗功率，接通被冷却的导线电阻，其与驱动能量存储器电连接并且在其中电能被转换成热量。

28、作为附加制动装置例如可以使用摩擦制动器和/或涡流制动器。如果设置有多个附加制动装置，则可以想到根据情况单独或共同使用这些附加制动装置。

29、一般而言，附加制动装置独立于电驱动马达并且可以独立于电驱动马达使用。

30、作为附加制动装置尤其是可以使用大多位于摩托车前轮上的abs装置的液压制动器或使用机电的驻车制动器。

31、如果使用机电的驻车制动器，则一旦对于当前附加制动力矩存在不为零的值，则优选已经操控该机电的驻车制动器，其中，也可以如上所述使用功率吸收储备，以便在开始时提高充电功率并且提供当前附加制动力矩的一部分，因为与例如液压摩擦制动器相比，这种制动器通常需要更长的时间段才能完全发挥其制动作用。

32、必要时也可以在如下时刻、即当大部分动能已经被电驱动马达消耗时才操控液压摩擦制动器、尤其是abs装置的液压摩擦制动器，从而例如仅还在低车辆速度下使用液压摩擦制动器。

33、如果将涡流制动器用作附加制动装置，则涡流制动器例如可以设置在液压的或机电的制动器的制动盘上，以便减少所需构件的数量。

34、也可以想到，电驱动马达的驱动系统、例如传动机构中的旋转体用于感生涡流并且用作涡流制动器。涡流制动器也可以例如设置在固定在驱动传动系上的盘上。

35、使用涡流制动器一方面是有利的，因为涡流制动器直接转换电能并且因此有助于损耗功率。另一方面，涡流制动器的效率在高车辆速度下、即在电驱动马达产生高回收功率并且需要附加制动装置的制动功率的概率高的情况下特别高。因此，一旦对于当前附加制动力矩存在不为零的值并且车辆速度还相对高，则优选已经操控涡流制动器。

36、如果除了涡流制动器之外还存在另外的制动装置，则特别有利的是，在需要使用附加制动装置的大多数情况下，仅操作涡流制动器，以使磨损和损耗最小化，并且仅在还需要进一步提高的制动作用的情况下，附加地使用所述另外的制动装置，如液压的制动器或机电的制动器，以便施加剩余制动力矩。

37、通常，摩托车的至少一个被驱动的车轮可以始终仅在不使用附加摩擦制动器的情况下被制动，从而例如被驱动的后轮可以完全没有摩擦制动器地构造。通常，摩托车的后轮是唯一被驱动的车轮。

38、相反，附加制动装置优选设置在摩托车的未被驱动的车轮上。

39、一种电驱动的摩托车(借助该摩托车可以执行上述方法之一)具有驱动能量存储器、与驱动能量存储器连接的电气的车载系统、能用作发电机的电驱动马达、与电驱动马达分开的至少一个附加制动装置和控制单元，该控制单元设计用于执行相应的方法步骤。

40、在本技术的范围内，术语“摩托车”既理解为传统的两轮单辙机器脚踏车(其也可以是轻便摩托车)，也理解为例如三轮单辙车辆。

41、控制单元通常与不同的传感器连接，这些传感器例如可以检测当前请求的制动力矩、驱动能量存储器和可能的低电压存储器的当前最大充电功率和当前充电状态以及确定能产生的当前最大损耗功率。各个部件上或冷却系统中的温度传感器也可以与控制单元连接，以便提供数据，所述数据纳入各个参数的确定中。

42、此外，也可以检测车辆速度以及可能的道路坡度，其对于待消耗的最大总动能以及由此对由电驱动马达产生的最大总电流具有影响。

43、控制单元例如可以包括发动机控制装置和abs控制装置。